武昌工學院《計算機程序基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷

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2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、以下哪種編程語言通常被用于系統(tǒng)級編程和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)？（）A.Java是一種廣泛應用于企業(yè)級應用開發(fā)的編程語言，雖然也可以用于一些特定的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，但不是主要用于系統(tǒng)級編程和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的語言B.Python是一種高級編程語言，主要用于數(shù)據(jù)分析、機器學習、Web開發(fā)等領域，不適合用于系統(tǒng)級編程和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)C.C語言是一種廣泛應用于系統(tǒng)級編程和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的編程語言。它具有高效、靈活、可移植性強等特點，能夠直接操作硬件，非常適合用于底層系統(tǒng)的開發(fā)D.JavaScript主要用于Web前端開發(fā)，不適合用于系統(tǒng)級編程和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)2、在C++中，要實現(xiàn)一個類的拷貝構造函數(shù)，以下哪種方式是正確的（）A.手動實現(xiàn)拷貝構造函數(shù)，逐個復制成員變量B.讓編譯器自動生成拷貝構造函數(shù)C.不實現(xiàn)拷貝構造函數(shù)D.以上方法都不對3、假設要編寫一個程序來優(yōu)化機器學習模型的超參數(shù)，以提高模型的性能。以下哪種方法在超參數(shù)優(yōu)化中被廣泛應用，并且能夠有效地搜索最優(yōu)參數(shù)組合？（）A.隨機搜索B.網(wǎng)格搜索C.基于梯度的優(yōu)化算法D.貝葉斯優(yōu)化算法4、在設計一個用于實時監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)線上設備狀態(tài)的系統(tǒng)時，需要快速采集和處理大量的傳感器數(shù)據(jù)，及時發(fā)出警報并進行數(shù)據(jù)分析以預測設備故障。以下哪種技術和工具的組合能夠最好地滿足這些需求？（）A.使用C語言編寫底層數(shù)據(jù)采集程序，結合實時數(shù)據(jù)庫如InfluxDB存儲數(shù)據(jù)，利用機器學習算法在Python中進行故障預測，通過WebSockets實時推送警報信息B.采用Java的NIO框架進行高效的數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)存儲在Redis緩存中，運用Spark進行數(shù)據(jù)分析和故障預測，使用短信服務發(fā)送警報C.運用Go語言的并發(fā)特性采集數(shù)據(jù)，使用PostgreSQL數(shù)據(jù)庫存儲歷史數(shù)據(jù)，借助MATLAB進行故障分析和預測，通過電子郵件發(fā)送警報D.選擇JavaScript的Node.js框架進行數(shù)據(jù)采集和處理，結合MySQL數(shù)據(jù)庫，利用TensorFlow進行故障預測，使用即時通訊工具推送警報5、在面向對象程序設計中，以下哪個概念描述了一個類對另一個類的依賴關系？（）A.繼承（Inheritance）是一種類與類之間的關系，其中一個類（子類）繼承了另一個類（父類）的屬性和方法。繼承關系體現(xiàn)了代碼的復用和擴展B.封裝（Encapsulation）是將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法封裝在一個類中，通過訪問修飾符來控制對數(shù)據(jù)的訪問。封裝可以提高代碼的安全性和可維護性C.多態(tài)（Polymorphism）是指同一個行為具有多個不同表現(xiàn)形式或形態(tài)。在面向對象編程中，多態(tài)可以通過方法重寫和方法重載來實現(xiàn)D.依賴（Dependency）描述了一個類對另一個類的依賴關系。例如，一個類可能需要另一個類的對象來完成某些操作，這種情況下就存在依賴關系6、在開發(fā)一個移動應用的后端服務時，需要處理大量的并發(fā)請求，同時要保證服務的高可用性和可擴展性。應用需要支持用戶注冊登錄、數(shù)據(jù)存儲、消息推送等功能。以下哪種技術棧和部署方式能夠滿足這些需求？（）A.使用Node.js作為后端語言，配合MySQL數(shù)據(jù)庫，部署在單個服務器上B.采用JavaSpringBoot框架，結合Redis緩存，進行分布式部署C.運用Python的Django框架，連接MongoDB數(shù)據(jù)庫，采用云原生部署D.選擇Go語言編寫后端代碼，使用SQLite數(shù)據(jù)庫，在虛擬機上部署7、在開發(fā)一個在線音樂平臺時，需要處理海量的音樂文件存儲、用戶播放記錄、個性化推薦等功能。對于音樂文件的存儲和播放技術，以及推薦算法的選擇，以下哪種組合是最優(yōu)的？（）A.將音樂文件存儲在本地服務器，使用HTTP協(xié)議播放，基于內(nèi)容的推薦算法B.利用云存儲服務存儲音樂，通過RTSP協(xié)議播放，協(xié)同過濾推薦算法C.運用分布式文件系統(tǒng)存儲，借助流媒體技術播放，混合推薦算法結合內(nèi)容和協(xié)同過濾D.把音樂文件壓縮存儲在數(shù)據(jù)庫，使用FTP下載播放，隨機推薦算法8、在開發(fā)一個在線文檔編輯系統(tǒng)時，需要支持多人同時編輯、版本控制、格式保留和實時協(xié)作等功能。對于數(shù)據(jù)的存儲和同步機制，以下哪種方案能夠提供最佳的用戶體驗和性能？（）A.將文檔數(shù)據(jù)存儲在關系型數(shù)據(jù)庫中，通過定時同步實現(xiàn)多人協(xié)作B.利用云存儲服務，如GoogleDrive，借助其提供的協(xié)作功能C.運用分布式版本控制系統(tǒng)，如Git，自行實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和同步邏輯D.把文檔以二進制形式存儲在文件系統(tǒng)中，使用共享鎖進行并發(fā)控制9、考慮開發(fā)一個虛擬現(xiàn)實（VR）游戲，需要實現(xiàn)逼真的場景渲染、物理模擬和用戶交互。在圖形引擎的選擇、物理引擎的集成和交互設備的支持方面，以下哪種技術組合是最為合適的？（）A.使用開源的圖形引擎，如OGRE，簡單的物理模擬庫，支持常見的VR設備B.借助商業(yè)圖形引擎，如UnrealEngine，先進的物理引擎，定制化支持特定VR設備C.自主開發(fā)圖形和物理引擎，適配多種通用的VR交互設備D.選擇輕量級的圖形框架，忽略物理模擬，僅支持基本的VR手柄操作10、C語言中，若有定義“inta=5;”，則執(zhí)行“a+=2;”后，a的值為？（）A.5B.6C.7D.811、考慮使用Java語言開發(fā)一個在線購物系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要處理大量的用戶并發(fā)請求，并且要保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。系統(tǒng)中有一個訂單處理模塊，需要實時更新庫存數(shù)量、計算訂單總價、處理支付信息等操作。在實現(xiàn)訂單處理模塊時，以下哪種技術或設計模式能夠有效地提高系統(tǒng)的性能和可擴展性？（）A.直接在業(yè)務邏輯層中處理所有操作，不使用任何中間件或框架B.采用事務處理機制，確保多個操作要么全部成功，要么全部失敗C.運用消息隊列來異步處理訂單相關的操作，減輕系統(tǒng)的即時壓力D.構建一個分布式的訂單處理系統(tǒng)，將不同的操作分布在多個服務器上12、假設正在編寫一個程序來加密和解密敏感信息，要求加密強度高且效率較好。以下哪種加密算法在實際應用中被廣泛認可，并且適合處理大量數(shù)據(jù)？（）A.DES算法B.AES算法C.RSA算法D.ECC算法13、考慮編寫一個程序來進行圖像壓縮，在保證一定圖像質(zhì)量的前提下減小文件大小。以下哪種圖像壓縮算法在實際應用中效果較好，并且具有較高的壓縮比？（）A.JPEG壓縮算法B.PNG壓縮算法C.GIF壓縮算法D.WebP壓縮算法14、在使用JavaScript開發(fā)一個前端應用時，需要實現(xiàn)一個實時更新的股票行情展示頁面。頁面要能夠每秒獲取最新的股票價格數(shù)據(jù)，并動態(tài)更新圖表和相關信息。同時，要保證頁面的響應性能和用戶體驗。以下哪種技術和架構的選擇是最合適的？（）A.使用傳統(tǒng)的定時輪詢方式獲取數(shù)據(jù)，直接更新頁面元素B.借助WebSocket實現(xiàn)服務器推送數(shù)據(jù)，使用前端框架如Vue.js進行數(shù)據(jù)綁定和更新C.利用Ajax長輪詢獲取數(shù)據(jù)，通過JavaScript手動操作DOM進行頁面更新D.構建一個獨立的后端服務，通過HTTP協(xié)議每秒發(fā)送數(shù)據(jù)給前端進行更新15、Java中，以下哪個修飾符可以使類成員只能在同一包中被訪問？（）A.publicB.privateC.protectedD.default16、在使用Python開發(fā)一個數(shù)據(jù)可視化工具時，需要能夠將各種類型的數(shù)據(jù)（如數(shù)值型、文本型、日期型等）以直觀的圖表形式展示出來，并且支持用戶的交互操作，如縮放、篩選、導出等。以下哪種庫和技術的選擇是比較合適的？（）A.使用matplotlib庫繪制基本圖表，通過JavaScript實現(xiàn)交互功能B.借助seaborn庫生成復雜圖表，利用Python的內(nèi)置函數(shù)處理交互C.運用plotly庫創(chuàng)建交互式圖表，直接在Python環(huán)境中完成所有功能D.自己編寫繪圖代碼，完全定制圖表的外觀和交互行為17、假設使用Java語言編寫一個多線程程序，有多個線程同時訪問一個共享的整數(shù)變量

count

。為了確保線程安全地對

count

進行遞增操作，以下哪種方法是合適的（）A.不使用任何同步機制，直接進行遞增操作B.使用

synchronized

關鍵字對操作進行同步C.使用

volatile

關鍵字修飾變量

count

D.以上方法都不行18、在Java中，要實現(xiàn)一個類來表示一個矩形，并能夠計算其面積和周長。假設矩形的長和寬通過構造函數(shù)進行初始化。以下關于這個類的設計和實現(xiàn)，哪一項是錯誤的？（）A.定義私有成員變量來存儲矩形的長和寬B.提供公共的方法來獲取矩形的長和寬C.實現(xiàn)計算面積和周長的方法，分別使用相應的數(shù)學公式D.為了節(jié)省內(nèi)存，可以將長和寬的變量定義為靜態(tài)變量，使得所有矩形對象共享這兩個變量19、假設正在使用C#開發(fā)一個企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)，該系統(tǒng)涵蓋了財務管理、人力資源管理、生產(chǎn)管理等多個模塊。在財務管理模塊中，需要實現(xiàn)復雜的財務報表生成功能，能夠根據(jù)不同的時間段、部門和項目生成詳細的財務報表。對于報表生成的實現(xiàn)，以下哪種方案是較為合理的？（）A.直接在數(shù)據(jù)庫中使用存儲過程生成報表，然后在應用程序中讀取結果B.在應用程序中通過復雜的循環(huán)和計算生成報表C.使用第三方報表生成工具，將數(shù)據(jù)傳遞給工具進行報表生成D.基于XML格式定義報表模板，通過解析模板和數(shù)據(jù)來生成報表20、在設計一個高并發(fā)的Web服務器時，需要處理大量的并發(fā)連接和請求。以下哪種技術或架構能夠有效地提高服務器的并發(fā)處理能力和響應速度？（）A.使用線程池來處理請求B.采用異步非阻塞的編程模型C.利用負載均衡器分發(fā)請求到多個服務器實例D.以上技術和架構的結合二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述C語言中如何利用指針和動態(tài)內(nèi)存分配實現(xiàn)一個并查集數(shù)據(jù)結構，并說明并查集的應用場景。2、（本題5分）闡述C語言中如何處理結構體的內(nèi)存對齊和字節(jié)填充，以及對程序性能的影響。3、（本題5分）闡述C語言中如何使用結構體和文件操作實現(xiàn)學生成績的存儲和管理，包括成績的錄入、修改和查詢。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫一個程序，實現(xiàn)快速排序算法對一個整數(shù)數(shù)組進行排序，并輸出每次劃分的基準元素和排序過程中數(shù)組的變化情況。2、（本題5分）設計一個程序，用戶輸入一個包含若干浮點數(shù)對的字符串（如“1.23.45.67.8”），計算每對浮點數(shù)的差值，并將差值存儲到一個新的數(shù)組中，輸出新數(shù)組。3、（本題5分）編寫一個程序，要求用戶輸入一個字符串，將字符串